课下巩固精练卷(34) 化学平衡状态 化学平衡的移动(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 双选版）

[课下巩固精练卷(三十四)]　化学平衡状态　化学平衡的移动 ________________________________________________________________________ 知识点 题目难易程度 较易 中档 较难 化学平衡状态 1 2、3 化学平衡的移动 4 5、6、7、8 综合考查 9、10 11、12 一、选择题(每题5分，共10题，共50分) 1．一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。 下列有关该反应的叙述正确的是(　　 ) A．达到平衡状态时，正、逆反应速率相等 B．达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0 C．若起始时加入2 mol SO2和1 mol O2，则达平衡时放出的热量为196.6 kJ D．若反应达到平衡状态后，2 min时生成a mol SO3，则4 min时生成2a mol SO3 解析：选A。可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，A正确；该反应为可逆反应，达到平衡状态时，反应物不能完全转化为生成物，所以SO2和O2的浓度不等于0，B错误；因为是可逆反应，所以消耗的SO2的物质的量小于2 mol、消耗O2的物质的量小于1 mol，放出的热量小于196.6 kJ，C错误；反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，2～4 min三氧化硫的物质的量不变，为a mol，D错误。 2．已知：X(g)＋2Y(g)⇌3Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)。下列说法正确的是(　　 ) A．达到化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率相等 B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶3 C．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量一定小于a kJ D．0.2 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 mol 解析：选D。由题意知，该反应是气体分子数不变的放热反应。达到化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率不相等，应为3v正(Y)＝2v逆(Z)，A不正确；达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不变，但X、Y、Z的浓度之比不一定是1∶2∶3，B不正确；不知道反应物的投料和反应物的转化率是多少，无法判断达到化学平衡状态时反应放出的总热量，C不正确；可逆反应的反应物不能完全转化为生成物，所以0.2 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 mol，D正确。 3．(2023·海南海口期中)某温度下，在2 L恒容密闭容器中加入1 mol X(s)和3 mol Y(g)，发生反应：X(s)＋3Y(g)⇌Z(g)＋M(g)，10 min后达到平衡状态。下列说法错误的是(　　 ) A．容器内气体的密度不变时，反应达到平衡状态 B．达到平衡时，存在v正(Y)＝3v逆(Z) C．升高温度，正、逆反应速率均增大 D．改变温度，对平衡没有影响 解析：选D。恒容密闭容器，容器内气体的密度不变时，气体质量不变，X为固体，根据质量守恒定律可知，固体X质量不变，故反应达到平衡状态，A正确；X(s)＋3Y(g)⇌Z(g)＋M(g)，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v正(Y)＝3v正(Z)，达到平衡时，v正(Z)＝v逆(Z)，故v正(Y)＝3v逆(Z)，B正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，C正确；根据勒夏特列原理，如果改变影响平衡的一个因素，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，则温度升高，平衡向吸热方向移动，温度降低，平衡向放热方向移动，D错误。 4．(2023·天津南开期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　 ) A．用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．打开啤酒瓶盖时会从瓶口逸出气体 C．对2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)，减小容器体积，气体颜色变深 D.久置的氯水pH逐渐减小 解析：选C。对2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)，减小容器体积，平衡不移动，气体颜色变深是浓度增大所致，不能用勒夏特列原理解释。 5．(2023·河南驻马店期末)进入冬季后，某医院痛风门诊患者激增，医生告知患者减少食用动物内脏和海鲜类，增加摄入含钾丰富的食物(如香蕉、西兰花)。痛风的化学原理为HUr(尿酸，aq)＋Na＋(aq)⇌NaUr(s)＋H＋(aq)　ΔH，关节滑液中尿酸钠(NaUr)晶体越多，病情越严重。下列有关说法错误的是(　　 ) A．上述反应的ΔH>0 B．痛风患者应注意保暖 C．痛风患者需控制食盐的摄入量 D．痛风患者大量饮水可适当降低痛风的发病概率 解析：选A。根据题意，进入冬季后，当尿酸钠晶体越多时，病情越严重，即降低温度，平衡向正反应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应方向为放热反应，即ΔH＜0，A错误；患者保暖，相当于升高温度，平衡向逆反应方向进行，尿酸钠晶体减少，减轻病情，B正确；摄入食盐的量增大，c(Na＋)增大，平衡向正反应方向进行，尿酸钠晶体增多，病情加重，C正确；大量饮水，离子浓度降低，平衡向逆反应方向进行，人体内尿酸钠晶体含量减少，降低病情，D正确。 6．处于平衡状态的反应：2H2S(g)⇌2H2(g)＋S2(g)　ΔH＞0，不改变其他条件的情况下合理的说法是(　　 ) A．加入催化剂，反应途径将发生改变，ΔH也将随之改变 B．升高温度，正、逆反应速率都增大，H2S分解率也增大 C．增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低 D．若体系恒容，注入一些H2后达新平衡，H2浓度将减小 解析：选B。焓变只与反应体系的始态和终态有关，与反应发生的途径无关，A错误；温度升高，正、逆反应速率均增大，因该反应的正反应是吸热反应，故平衡正向移动，H2S分解率增大，B正确；该反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，逆反应是放热反应，会使体系温度升高，C错误；向恒容体系中注入H2，平衡将向H2浓度减小的方向移动，但最终H2的浓度比原来大，D错误。 7．(2023·天津河西期末)分析如下操作对 2NO2⇌N2O4平衡影响的实验，说法正确的是(　　 ) 步骤1：活塞从Ⅰ处拉至Ⅱ处 步骤2：活塞从Ⅱ处推向Ⅰ处 A．步骤1，减小压强，平衡右移 B．步骤1，混合气颜色变浅，平衡右移 C．步骤2，浓度商Q＜平衡常数K，平衡右移 D．步骤2，混合气颜色先变深后变浅，变深的原因是生成了更多NO2 解析：选C。步骤1扩大体积，气体物质浓度减小，气体的颜色变浅，且压强减小时化学平衡向气体体积增大的逆反应方向移动，A、B错误；步骤2：活塞从Ⅱ处推向Ⅰ处，气体体积减小、浓度增大，因气体系数大的反应物的浓度增大的多，故浓度商Q＜平衡常数K，化学平衡右移，C正确；步骤2活塞从Ⅱ处推向Ⅰ处，气体体积减小，压强增大，气体浓度增大，因而气体颜色变深，因压强增大平衡正向移动，又导致气体浓度减小，因而颜色又逐渐变浅，故混合气颜色先变深后变浅，变深的原因是气体浓度增大，而不是生成了更多NO2，D错误。 8. 绿水青山是构建美丽中国的伟大构想，因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用活性炭还原处理氮氧化物的有关反应为C(s)＋2NO(g)⇌CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0。向容积可变的密闭容器中加入(足量的)活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其反应的速率—时间图像如图所示。下列说法正确的是(　　 ) A．给该反应升温，v正减小，v逆增大 B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO C．t1时刻的v逆大于t2时刻的v正 D．若气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡 解析：选B。升高温度，任何反应的反应速率均增大，故给该反应升温，v正增大，v逆增大，A错误；由图像可知，t2时刻改变条件以后，逆反应速率突然减小，达到新平衡时，与原反应速率相同，故改变的条件是向密闭容器中加NO，B正确；由B项分析可知，t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO，正反应速率增大，逆反应速率减小，则t1时刻的v逆小于t2时刻的v正，C错误；由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量保持不变，即恒温下容器的体积保持不变，反应正向进行，气体质量增加，若气体的密度不变，则气体质量不变，说明该反应达到平衡，D错误。 9.（双选） (2023·辽宁抚顺一中期末)一定温度下，在刚性容器中加入等物质的量的H2(g)与NO(g)发生反应：2H2(g)＋2NO(g)⇌N2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0，测得H2(g)与H2O(g)的分压随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　 ) A．当气体密度不再变化时，反应达到平衡 B．体系中气体总物质的量：n初始∶n平衡＝5∶4 C．升高温度，反应速率：v正降低，v逆增加 D．该反应的活化能：E正＜E逆 解析：选BD。根据质量守恒，气体总质量不变，容器体积不变，气体密度一直保持不变，不能判断反应是否达到平衡，A错误；由三段式 　 　2H2(g)＋2NO(g)⇌N2(g)＋2H2O(g)　总压强 起始　2.5p0　2.5p0　　0　　　0　　5p0 变化　2p0　　2p0　　　p0　　2p0 平衡　0.5p0　0.5p0　　p0　　2p0　4p0 则体系中气体总物质的量：n初始∶n平衡＝5∶4，B正确；升高温度，正、逆反应速率都增加，C错误；该反应为放热反应，正反应活化能小于逆反应活化能，D正确。 10．（双选）利用气态甲醇在催化剂条件下脱氢制备甲醛的主反应为CH3OH(g)⇌HCHO(g)＋H2(g)　ΔH1>0，副反应为CH3OH(g)⇌CO(g)＋2H2(g)　ΔH2。在体积为2 L的刚性容器中，通入1 mol 气态CH3OH，在一定催化剂作用下，反应时间为5 min时，分别测得甲醇的平衡转化率和甲醛的选择性(转化的CH3OH中生成HCHO的百分比)与温度的关系如下图所示。 下列有关说法错误的是(　　 ) A．600 ℃时，5 min内生成甲醛的平均反应速率是0.04 mol·L－1·min－1 B．由图可知副反应的ΔH2＜0 C．600 ℃以前，温度升高，平衡正向移动，使得甲醛的选择性增大 D．600 ℃以后，甲醛的选择性下降的可能原因为温度升高，催化剂对主反应的催化活性降低 解析：选BC。600 ℃时5 min内甲醇的转化率为50%，甲醛的选择性为80%，n(HCHO)＝1×50%×80%＝0.4 mol，5 min内生成甲醛的平均反应速率是0.04 mol·L－1·min－1，A项正确；由图可知甲醇的转化率随温度升高一直增大，甲醛的选择性在600 ℃以后下降，故副反应的ΔH2>0，B项错误；600 ℃以前，甲醛的选择性变化是受到催化剂的影响，C项错误；600 ℃以后，温度升高，催化剂对主反应的催化活性下降，D项正确。 二、非选择题(共2题，共20分) 11．(8分)(1)工业上，裂解正丁烷可以获得乙烯、丙烯等化工原料。 反应1：C4H10(g，正丁烷)⇌CH4(g)＋C3H6(g)　ΔH1 反应2：C4H10(g，正丁烷)⇌C2H6(g)＋C2H4(g)　ΔH2 某温度下，向2 L恒容密闭容器中投入2 mol正丁烷，假设控制反应条件，只发生反应1，达到平衡时测得CH4的体积分数为。下列情况表明上述反应达到平衡的是________(填字母，下同)。(2分) A．混合气体的密度保持不变 B．甲烷、丙烯的生成速率相等 C．混合气体压强保持不变 D．丙烯的体积分数保持不变 (2)深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，合成尿素的反应为2NH3(g)＋CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝－87.0 kJ·mol－1。 若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2，发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是________。(3分) A．断裂6 mol N—H的同时断裂2 mol O—H B．压强不再变化 C．混合气体的密度不再变化 D．CO2的体积分数不再变化 (3)反应：4NO2(g)＋2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，恒温恒容情况下，下列说法能判断此反应达到平衡的是________。(3分) A．气体物质中氮元素与氧元素的质量比不变 B．容器内气体密度不变 C．容器内气体颜色不变 D．容器内NaNO3的浓度保持不变 解析：(1)气体密度等于气体质量除以容器体积，反应1的反应物和生成物都是气体，气体质量不变，容器体积不变，因此在恒温恒容条件下气体密度始终不变，因此密度不变不能作为判断平衡的标志，故A不符合题意；甲烷、丙烯均属于生成物，两者的化学计量数相同，无论是否达到平衡，它们的生成速率始终相等，故B不符合题意；在恒容恒温下，气体分子数逐渐增多，气体压强逐渐增大，当压强不变时反应达到平衡，故C符合题意；丙烯体积分数由0逐渐增大，丙烯体积分数不变时表明反应达到平衡，故D符合题意。 (2)根据方程式可知：每2分子NH3反应产生1分子CO(NH2)2，会断裂2个N—H，即1个NH3分子断裂1个N—H，现在断裂6 mol N—H, 就是6 mol NH3反应，要生成3 mol H2O，形成6 mol O—H，断裂2 mol O—H，就是1 mol水发生反应，生成水的物质的量大于消耗水的物质的量，正、逆反应速率不相等，没有达到平衡，A符合题意；该反应在恒温恒容条件下进行，反应前后气体的物质的量发生改变，当气体压强不再变化时，气体的物质的量不变，则反应达到了平衡状态，B不符合题意；反应前后气体的质量发生变化，而反应在恒温恒容条件下进行，气体的体积不变，则混合气体的密度不再变化，说明反应达到了平衡状态，C不符合题意；若CO2的体积分数不再变化，说明混合气体中各气体的物质的量不变，反应达到了平衡状态，D不符合题意。 (3)反应物NO2中氮元素与氧元素的质量比为7∶16，生成物NO中氮元素和氧元素的质量比为7∶8，所以未平衡前气体物质中氮元素和氧元素的质量比是变量，当气体物质中氮元素与氧元素的质量比不变时，反应达到了平衡，故A选；随着反应的进行，气体物质的质量在减小，而容器体积不变，所以混合气体的密度在减小，当容器内气体密度不变时，反应达到了平衡，故B选；NO2是红棕色气体，Cl2是黄绿色气体，未平衡前混合气体的颜色在改变，当容器内气体颜色不变时，说明NO2和Cl2的浓度均不再改变，反应达到了平衡，故C选；NaNO3是固体，不能用固体浓度不变衡量反应是否达到平衡，故D不选。 答案：(1)CD　(2)A　(3)ABC 12．(12分)(1)利用天然气制取合成气的原理：CO2(g)＋CH4(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)，在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol/L的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，则压强p1______p2(填“大于”或“小于”)；压强为p2时，在Y点：v(正)________v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)，求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K＝______(计算结果保留两位有效数字)。(6分) (2)以二氧化钛表面覆盖CuAlO4为催化剂，可以将CH4和CO2直接转化成乙酸。 ①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(3分) ②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(3分) 解析：(1)在相同条件下保持温度不变，增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动，即该反应逆向移动，故压强p1＜p2；压强为p2时，X点为平衡状态，Y点未达到平衡，且此时产率低于平衡时刻，故向正向移动，v(正)＞v(逆)；在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol/L的CH4与CO2，X点对应的平衡转化率为80%，可得平衡时c(CH4)＝c(CO2)＝0.02 mol/L，c(H2)＝c(CO)＝0.16 mol/L，X点与Y点温度相同，故平衡常数相同，因此Y点对应的平衡常数K＝＝≈1.6。 答案：(1)小于　大于　1.6　 (2)①温度超过250 ℃时，催化剂的催化效率降低　②增大反应压强或增大CO2的浓度 学科网（北京）股份有限公司 $$